金夢婷,徐麗萍,李鵬輝

石河子大學理學院, 石河子 832000

貫徹落實可持續(xù)發(fā)展,是我國開創(chuàng)社會主義生態(tài)文明新時代的重要基礎,也是學術(shù)界和管理者共同關注的熱點問題[1- 3]。在人類對資源的消耗、生境的破壞及空間的占有達到空前規(guī)模的情勢下,自然資源稟賦成為影響區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素[4- 5]。生態(tài)足跡法對測度和分析區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的可持續(xù)性提供了客觀和簡明的理論依據(jù)[2],國內(nèi)外專家從模型的改進、尺度及視角方面進行大量研究并提出富有價值的指標和方法[6]。在模型改進方面,Niccolucci等[7- 8]基于前人研究的基礎上首次將模型維度由二維擴展至三維,實現(xiàn)了對資本流量和存量的區(qū)分測算[9]；方愷等[10- 14]在三維生態(tài)足跡模型的基礎上推導出區(qū)域足跡廣度及深度的計算公式,避免了計算中生態(tài)損益值的錯誤抵消；其后朱高立等[15]又引入資本流量占用率、存量流量利用比、剪刀差等指標以探尋自然資本變化的特征；靳相木[16]、沈文東等[17]分別對足跡廣度及足跡深度的取值范圍進行商榷,實現(xiàn)了統(tǒng)一模型中對生態(tài)盈余狀態(tài)的核算。在研究尺度方面,方愷等[10- 14]基于改進后的模型對全球、中國及各省自然資本進行核算與分析,其后又建立了從“產(chǎn)品—地類—區(qū)域”多尺度轉(zhuǎn)換的三維生態(tài)足跡模型[18]；杜悅悅[6]、周星星等[19]分別以城市群為區(qū)域尺度研究,揭示其自然資本利用格局；馬維兢等[5]從流域尺度出發(fā),揭示了九龍江流域的自然資本利用狀況；楊屹等[20- 21]先后針對性的以生態(tài)脆弱區(qū)及中國絲綢之路經(jīng)濟帶沿線省份為研究尺度,分析生態(tài)足跡時空差異、自然資本占用成因及對公平性進行評價。在研究視角方面,方愷等[18]從生產(chǎn)性的視角推算出土地足跡及承載力的計算方法；鄭德鳳等[22]從消費視角測度了中國省、市、自治區(qū)的自然資本可持續(xù)利用現(xiàn)狀；余灝哲等[23]從DPSIR(Driving-Pressure-State-Impact-Response)視角出發(fā),對山東省水資源可持續(xù)利用強度進行測度。綜上所述,生態(tài)足跡的研究尺度逐漸細化具體,研究領域不斷拓寬,但目前有關研究大多只基于單一視角,未能從多角度真實的反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀況[24]。

新疆作為維護“一帶一路”經(jīng)濟帶生態(tài)屏障的關鍵節(jié)點,陸上絲綢之路的交通樞紐,協(xié)調(diào)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展,建立和諧共生的生態(tài)經(jīng)濟環(huán)境更為迫切[25]。面對南北疆發(fā)展的兩極分化,如何優(yōu)化土地利用格局、協(xié)調(diào)南北疆發(fā)展差異,成為新疆可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。目前,對于新疆生態(tài)足跡的研究大多都基于二維層面,并且將大尺度的均衡因子和產(chǎn)量因子應用到區(qū)域小尺度的研究與評價中,會導致結(jié)果出現(xiàn)一些誤差；其次,在研究過程中只單一的針對新疆整體或其某一地州市進行分析,缺乏對南北疆區(qū)域間自然資源動態(tài)流轉(zhuǎn)機制的剖析；也鮮有在核算自然資本的同時結(jié)合經(jīng)濟指標對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀況進行量化。故本文采用改進的三維生態(tài)足跡模型,選用當?shù)氐漠a(chǎn)量因子與均衡因子,計算2003—2018年新疆整體及各地州市的生態(tài)足跡以及相關指標的時間序列值,縱向追蹤新疆各個時點的可持續(xù)程度,并從空間上橫向?qū)Ρ确治鲂陆鞯刂菔锌沙掷m(xù)發(fā)展的分異情況,聚焦南北疆自然資本利用存在的差異,以此來揭示新疆生態(tài)足跡變化特征與區(qū)域發(fā)展演化的內(nèi)在互動機制,從而彌補指標靜態(tài)性的缺憾。最后利用偏最小二乘回歸模型對影響生態(tài)足跡的驅(qū)動因素進行分析,結(jié)合基尼系數(shù)及差異系數(shù)剖析影響南北疆可持續(xù)發(fā)展的動因,以期為實現(xiàn)南北疆區(qū)域共同富裕及區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展提供有力參考,為縮小南北疆發(fā)展差距提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

新疆位于西北邊陲,深居內(nèi)陸,距海洋遠。地處東經(jīng)73°40′—96°18′,北緯34°25′—48°10′之間,占中國國土面積的六分之一,是我國干旱區(qū)的主體[26]。新疆現(xiàn)有14個地、州、市,以天山山脈為界,將新疆分為了南疆與北疆兩個各具風格的地區(qū)(圖1)。南疆地域遼闊,地形復雜,有豐富的光照資源和礦產(chǎn)資源,目前已發(fā)現(xiàn)礦種占全疆礦種的 70%以上[27],但其多沙漠戈壁,干旱少雨,自然條件惡劣。北疆地區(qū)可利用的土地面積遠高于南疆地區(qū),占北疆土地總面積 83.85%。2018年,南疆地區(qū)人口占全疆人口的52%,但生產(chǎn)總值卻只占到了全疆的28%。南疆地區(qū)相較于北疆地區(qū)的資源稟賦處于弱勢且經(jīng)濟基礎十分薄弱,經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)“北高快,南低慢”的分異格局。新疆總體生態(tài)環(huán)境脆弱,南北疆發(fā)展呈現(xiàn)兩極分化,加之人類活動的過度干擾,生態(tài)承載超負荷,嚴峻的生態(tài)環(huán)境損耗著資源家底,因此,對實現(xiàn)新疆可持續(xù)發(fā)展的要求更加迫切。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Schematic map of research area

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究生物資源、化石能源核算及區(qū)域經(jīng)濟差異化指數(shù)計算都來源于《新疆統(tǒng)計年鑒》(2004—2019)、新疆各地州市的統(tǒng)計年鑒(2004、2009、2014以及2019年)以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。生態(tài)足跡計算中均衡因子和產(chǎn)量因子的選取分別采用的是劉某承等[28-29]測算的結(jié)果,能源的折算系數(shù)參考郭秀銳等[30]研究結(jié)果,并結(jié)合研究區(qū)特點加以應用。在進行生態(tài)承載力的有關計算時采用新疆各地州市土地利用規(guī)劃及土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)。需要說明的是：(1)當生態(tài)足跡適用于省級以下行政區(qū)劃時,沒有基本條件或統(tǒng)計監(jiān)督機制來提供詳細統(tǒng)計。因此為了數(shù)據(jù)口徑的統(tǒng)一,以新疆各類產(chǎn)品的生產(chǎn)量代替消費量。(2)對于統(tǒng)計年鑒中部分缺失的產(chǎn)量數(shù)據(jù),利用研究時段內(nèi)的平均產(chǎn)量代替。

2 研究方法及相關指標

2.1 改進的三維生態(tài)足跡模型

Niccolucci等人基于經(jīng)典二維模型,引入足跡深度和足跡廣度兩項新的指標,構(gòu)建出可進行立體分析并對資本存量及流量區(qū)分核算的三維生態(tài)足跡模型,其生態(tài)足跡的表征實現(xiàn)了由二維平面面積到三維圓柱體體積的轉(zhuǎn)變,以此來解釋人類對自然資源流量和存量的占用情況[13]。但基礎的三維生態(tài)足跡模型計算未能將生態(tài)損益值準確表達,僅適用于生態(tài)赤字的單一土地類型,意味著在積累不同類型的土地時往往低估了生態(tài)足跡深度?；诖?方愷等[31]將基礎三維模型進行改進優(yōu)化,得出了如下針對區(qū)域尺度的生態(tài)足跡廣度和深度的計算公式：

(1)

(2)

EF3D,region=EFsize,region×EFdepth,region

(3)

式中,EFsize,region為區(qū)域足跡廣度(hm2)；BCi為第i類土地的生態(tài)承載力；EFi為第i類土地的生態(tài)足跡；n為地類數(shù)；EFdepth,region為區(qū)域足跡深度(無量綱)；EF3D,region表征區(qū)域三維生態(tài)足跡。當EFdepth,region=1,此時人類所需的流量資本剛好被利用,無需動用存量資本；當EFdepth,region>1,表示此時需要消耗存量資本來彌補流量資本的不足。EFdepth,region的值越高,表明自然資本存量被消耗的越多,呈現(xiàn)不可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢。

2.2 相關指標補充

2.2.1存量流量利用比

在資本流量被完全占用時(EF>BC),存量資本開始逐漸被消耗。存量流量利用比能夠表征人類利用自然資本中存量、流量之間的大小關系[5],其計算公式為[10]:

(4)

2.2.2資本流量占用率

當資本流量未被完全占用時(EF≤BC),即處于生態(tài)盈余時期,資本流量占用率能夠表征對自然資本的實際占用情況,其計算公式[10]為：

(5)

2.3 偏最小二乘回歸法

2.3.1原理方法

偏最小二乘回歸(PLS)用于查找兩個矩陣(X和Y)的基本關系,通過找到X空間的多維方向來解釋Y空間方差最大的多維方向,解決了多元回歸分析中變量的多重相關性問題,能夠很好的解釋各個自變量對因變量的作用強度。因此,在探討影響生態(tài)足跡變化的驅(qū)動因素時常采用PLS模型[32]。

偏最小二乘回歸中的變量投影重要性(VIP)常應用于識別各指標對生態(tài)足跡的影響程度。一般情況下,其值在1以上的指標為顯著影響因素,VIP值介于0.8—1之間的指標為一般重要因素,VIP值低于0.8以下的指標為極不重要因素[33- 34]。

2.3.2指標選取

根據(jù)新疆2003—2018年的實際情況及數(shù)據(jù)的可獲取性,考慮到社會、人口及經(jīng)濟對本地直接或者間接的關系,參考前人對生態(tài)足跡影響因素的選取方法,選取了如下的指標(表1)。

表1 新疆生態(tài)足跡驅(qū)動力指標

2.4 南北疆經(jīng)濟差異指標

2.4.1基尼系數(shù)

基尼系數(shù)是量度貧富懸殊程度的標量。本文借鑒黃濤等[35]對基尼系數(shù)的分析方法,“用Yi,i=1,…,n,表示某個總體新疆的n個組成部分(南疆、北疆或南北疆)的國內(nèi)生產(chǎn)總值,Di=Yi/Pi為人均國內(nèi)生產(chǎn)總值,Pi表示各部分的人口。其計算公式為：

(6)

采用高志剛等[36]對差異系數(shù)給定了區(qū)域經(jīng)濟相對差異的警限、警情、警度3個衡量差異程度的數(shù)量界限(表2)。

表2 基尼系數(shù)警情劃分

2.4.2差異系數(shù)

差異系數(shù)適用于量化區(qū)域間經(jīng)濟差異,其大小可衡量區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)程度。本文借鑒徐良等[37]研究的差異系數(shù)測度南北疆經(jīng)濟差異。其計算公式為:

(7)

式中,Yb表示b區(qū)域的產(chǎn)業(yè)增加值,Y表示總產(chǎn)值,Pb表示b區(qū)域的人口,P則表示總?cè)丝跀?shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 新疆三維生態(tài)足跡演變分析

3.1.1新疆2003—2018年人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字動態(tài)變化分析

新疆人均生態(tài)足跡從2003年的4.078 hm2增長至2018年的8.969 hm2,增加幅度為119.94%。人均生態(tài)承載力波動細微,基本保持在1.7 hm2左右,即可提供的人均消費的生物生產(chǎn)性用地僅為1.7 hm2(圖2)。人均生態(tài)足跡大約為人均生態(tài)承載力的5.1倍,意味著以目前的消費水平至少需要大約5個新疆空間上的生物生產(chǎn)性面積來維持社會經(jīng)濟活動。研究期內(nèi)新疆一直處于生態(tài)赤字狀態(tài),人均生態(tài)赤字由2003年的2.247 hm2增長到2018年的7.356 hm2,增長了近3.3倍,可見生態(tài)壓力不斷加大,處于生態(tài)不可持續(xù)的發(fā)展狀態(tài)。各類生物生產(chǎn)性用地對生態(tài)足跡的貢獻程度為能源用地>耕地>草地>林地>水域>建設用地,能源足跡在研究期內(nèi)一直以來都是生態(tài)足跡的決定性部分,從2003年占據(jù)大約59%的份額上升到2018年占據(jù)大約71%的份額(圖3)。

圖2 新疆2003—2018年人均生態(tài)足跡、生態(tài)承載力、生態(tài)赤字Fig.2 Per capita ecological footprint, ecological carrying capacity and ecological deficit in Xinjiang from 2003 to 2018

圖3 新疆2003—2018年人均生態(tài)足跡構(gòu)成Fig.3 Constitution of per capita ecological footprint in Xinjiang from 2003 to 2018

3.1.2新疆2003—2018年區(qū)域足跡廣度和足跡深度分析

為了對區(qū)域占用資本流量的優(yōu)勢進行比較,引入足跡廣度的構(gòu)成可在一定程度上進行表征[11]。新疆人均區(qū)域足跡廣度的構(gòu)成份額大小依次為：草地>耕地>林地>建設用地>水域(圖4)。草地占據(jù)了最多的部分,大約占據(jù)了60%；耕地的份額僅次于草地,耕地足跡廣度雖略有增加,但變化波動不明顯；林地足跡廣度位于第三,這其中絕大部分被用來吸納人類生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的CO2；建設用地與水域占據(jù)份額很少,分別僅占據(jù)3%和2%。

圖4 新疆2003—2018年不同地類人均區(qū)域足跡廣度Fig.4 Regional footprint breadth per capita of different land types in Xinjiang from 2003 to 2018

在研究期內(nèi)新疆人均區(qū)域足跡廣度總體上呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢,由2003年的1.001 hm2上升到2018年的1.383 hm2,增長率基本維持在8%以內(nèi),其變化趨勢與人均生態(tài)足跡基本一致。表明研究期內(nèi)新疆資本流量的占用水平在緩慢增加,這是由于西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施對新疆經(jīng)濟發(fā)展的助推作用,經(jīng)濟領域得到不斷改善,同時新疆致力于社會穩(wěn)定和長治久安,在穩(wěn)中求發(fā)展。

新疆2003—2018年人均區(qū)域足跡深度整體上呈波動上升趨勢,由2003年的1.470增加到2007年的1.688,于2008年又下降至1.493,隨后又逐漸增長到2018年的2.011(圖5)。研究期內(nèi)區(qū)域足跡深度均超過原長1,居民需要大約2個新疆空間上的生物生產(chǎn)性用地才能達到可持續(xù)的滿足期間資源的消耗量?？梢钥闯?新疆正逐年透支著資本存量來滿足各項發(fā)展的需求,加之生態(tài)環(huán)境又相比一般地區(qū)更為脆弱,如此以往,未來將要面臨更大的生態(tài)壓力和風險。

圖5 新疆2003—2018年人均區(qū)域足跡廣度和足跡深度Fig.5 The breadth and depth of per capita footprint in Xinjiang from 2003 to 2018

3.1.3新疆2003—2018年資本流量及存量變化分析

研究期內(nèi)資本流量的占用率不斷上升(圖6),由2003年的55%上漲到2018年的86%,增長率為56.4%,表明流量資本占用強度不斷增加,生態(tài)所能提供的自然資本逐漸趨于飽和狀態(tài)。2003—2018年,存量流量利用比以年均5.6%的增長速度逐漸上升,流量資本已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)生活所需,表明新疆以逐漸加大存量資本來彌補流量資本不足的情況已經(jīng)成為常態(tài),生態(tài)赤字問題愈發(fā)嚴重。但研究期內(nèi)存量流量利用比還未超過1,還未完全用存量資本的消耗代替流量資本。新疆作為自然資源豐富的大省,提高資源利用效率以及把控生態(tài)安全防線勢在必行[25]。

目前，語篇教學成為大學英語閱讀教學的主流。思維導圖的應用可以讓學生根據(jù)既有的知識結(jié)構(gòu)和閱讀經(jīng)驗對全文做總體把握，使得閱讀教學避開了 “先詞匯、后語法、再閱讀”的傳統(tǒng)套路，實現(xiàn)了“自上而下”的閱讀教學模式。實踐證明，思維導圖是一種實用、有效的閱讀工具和教學手段，思維導圖的應用有利于提高閱讀效率、改善教學成效。

圖6 新疆2003—2018年資本流量占用率及存量流量利用比Fig.6 Capital Flow Occupancy Rate and Stock Flow Utilization Ratio in Xinjiang from 2003 to 2018

3.2 新疆2003—2018年各地州市自然資本利用的空間格局

3.2.1各地州市人均生態(tài)足跡分析

從2003—2018年間4個時段內(nèi),新疆各地州市人均生態(tài)足跡均有不同程度的增加,南北疆地區(qū)生態(tài)足跡的增長幅度和速度存在明顯差異,呈現(xiàn)“北高快,南低慢”的態(tài)勢(圖7)。(1)各地州市人均生態(tài)足跡在16年間均有不同程度的增加,南北疆地區(qū)增長幅度存在明顯差異,北疆地區(qū)的人均生態(tài)足跡值(14.923 hm2/人)普遍高于南疆人均生態(tài)足跡值 (5.274 hm2/人)。由于資源稟賦及地域發(fā)展模式的差異,南北疆地區(qū)發(fā)展差異逐漸加大,南疆地區(qū)的發(fā)展水平始終落后于北疆地區(qū),使得其生態(tài)足跡值低于北疆地區(qū)。(2)研究期內(nèi),克拉瑪依市、烏魯木齊市以及昌吉回族自治州人均生態(tài)足跡值明顯高于其他地區(qū)?？死斠朗袠O具豐富的油氣資源,是全疆重點開發(fā)與建設的新型工業(yè)化城市,其能源的需求與消耗是其人均生態(tài)足跡值明顯高于其他地區(qū)的主要原因。烏魯木齊市和昌吉回族自治州屬于天山北坡經(jīng)濟帶,是新疆經(jīng)濟發(fā)展最高速的區(qū)域,因而其資源的消耗與利用程度高于其他地區(qū)。(3)16年間,和田地區(qū)、克州及喀什地區(qū)人均生態(tài)足跡值明顯低于其他地區(qū)。

圖7 2003—2018年新疆各地州市人均生態(tài)足跡 Fig.7 Per capita ecological footprint of cities and municipalities in Xinjiang from 2003 to 2018

3.2.2各地州市生態(tài)赤字分析

本文引用了區(qū)域生態(tài)損益值的劃分方法,將區(qū)域劃分為生態(tài)盈余區(qū)、生態(tài)低壓區(qū)、生態(tài)中壓區(qū)以及生態(tài)高壓區(qū)[28],并對2003年、2008年、2013年和2018年新疆各地州市人均生態(tài)赤字進行分析。新疆各地州市生態(tài)赤字情況呈現(xiàn)不同程度的增長趨勢,高值區(qū)為北疆的克拉瑪依市及天山北坡經(jīng)濟帶,中低值區(qū)位于新疆中南部,在2018年全疆步入生態(tài)赤字階段(圖8)。可以看出：(1)從2003年到2018年間新疆各地州市生態(tài)赤字情況呈現(xiàn)不同程度的增長趨勢,各地差異性顯著,北疆生態(tài)壓力逐漸加重的態(tài)勢高于南疆。(2)2003—2013年間阿勒泰地區(qū)和克孜勒蘇柯爾克孜自治州一直處于生態(tài)盈余的狀態(tài),但也呈逐漸下降趨勢,最終在2018年步入生態(tài)赤字階段。(3)克拉瑪依市在16年間一直為生態(tài)高壓區(qū),烏魯木齊市、昌吉回族自治州、石河子市及吐魯番地區(qū)在期間逐漸發(fā)展為生態(tài)高壓區(qū)。克拉瑪依市是被戈壁沙漠圍繞的一座資源型城市[38],對礦產(chǎn)資源的高需求與強開發(fā)使其大量的消耗著自然資本存量,造成嚴重的生態(tài)赤字。烏魯木齊市作為新疆首府,是全疆政治經(jīng)濟中心,城市的建設、工業(yè)化發(fā)展以及對資源的高需求使得本就脆弱的生態(tài)環(huán)境面臨更大的挑戰(zhàn)[39]。昌吉回族自治州是天山北坡經(jīng)濟帶的重要支點,占據(jù)著全疆經(jīng)濟發(fā)展的重要地位。雖然州八縣各具資源優(yōu)勢,但隨著快速的發(fā)展和人口增加,對資源的消耗與日俱增,逐漸加重對生態(tài)環(huán)境的壓力[40]。近年來石河子市城鎮(zhèn)化進程不斷加快,大力發(fā)展工業(yè),對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。吐魯番地區(qū)具有“火州”和“風庫”之稱,其資源稟賦加之粗放式的發(fā)展使其脆弱的生態(tài)環(huán)境逐漸處于高壓狀態(tài)。加強對生態(tài)的修復與保護,用政策和制度進行剛性約束,減少能耗,以緩解其高壓態(tài)勢。

圖8 2003—2018年新疆各地州市人均生態(tài)赤字Fig.8 Per capita ecological deficit of cities and municipalities in Xinjiang from 2003 to 2018

3.3 影響生態(tài)足跡變化的驅(qū)動因素

以研究期內(nèi)新疆生態(tài)足跡為因變量,上述選取的十一個指標為自變量,將數(shù)據(jù)輸入SPSS軟件中進行部分最小平方分析。結(jié)果顯示,前3個潛在因子累計Rx2=0.997,可以解釋自變量99.7%的信息,Ry2=0.995可以解釋因變量99.5%信息。這說明確定的3個主成分就可以對數(shù)據(jù)進行很好提取,此時該模型對數(shù)據(jù)的擬合程度較高,選取該模型合理。最終得到的因變量關于自變量的偏最小二乘回歸方程如下：

Y= -14843.299+5.521X1+0.019X2-1.137X3+0.342X4+0.329X5+0.275X6+ 2.548X7+0.190X8+0.375X9+

10.491X10+3.271X11

(8)

由方程可以看出,11個指標中只有第三產(chǎn)業(yè)增加值(X3)與生態(tài)足跡呈現(xiàn)負相關關系,即對生態(tài)足跡有逆向驅(qū)動作用,輸出結(jié)果印證了理論上第三產(chǎn)業(yè)將抑制生態(tài)足跡的增長[2,41]。自變量的累積投影重要性VIP值可以衡量驅(qū)動因子對生態(tài)足跡的影響強度大小,根據(jù)SPSS軟件的分析結(jié)果,得到該模型各變量投影重要性(表3)?？梢钥闯?第一產(chǎn)業(yè)增加值(X1)、第二產(chǎn)業(yè)增加值(X2)、城鎮(zhèn)化率(X11)、社會消費品零售總額(X7)、能源消費總量(X4)、年末常住人口(X10)、全社會固定資產(chǎn)投資(X5)、城市居民人均可支配收入(X9)、第三產(chǎn)業(yè)增加值(X3)的VIP值均大于1,為顯著驅(qū)動因素。農(nóng)民人均純收入(X8)和進出口總額(X6)的VIP值在0.8—1之間,為一般重要因素。在經(jīng)濟發(fā)展的指標中,第一產(chǎn)業(yè)增加值對生態(tài)足跡變化的驅(qū)動作用最為顯著,第一產(chǎn)業(yè)對生態(tài)資源的不斷占用,驅(qū)動生態(tài)足跡的顯著增長,第三產(chǎn)業(yè)增加值的VIP值雖然低于第一產(chǎn)業(yè)增加值,但也能顯著抑制生態(tài)足跡的增長。在消費結(jié)構(gòu)指標中,農(nóng)民人均純收入(X8)驅(qū)動作用不強,主要為城鎮(zhèn)消費拉動生態(tài)足跡增長。在人口指標中,城鎮(zhèn)化率(X11)和年末常住人口(X10)的驅(qū)動作用相近,反映出人類活動對生態(tài)足跡的顯著影響。

表3 生態(tài)足跡驅(qū)動因子排序

3.4 南北疆區(qū)域經(jīng)濟化差異分析

2003—2018年間,南北疆地區(qū)基尼系數(shù)維持在 0.4—0.5 之間,處于中警警度水平(圖9)。但其由 2003 年的 0.47 波動降至 2018 年的 0.40,雖然南北疆地區(qū)貧富差距超過警戒線,但這種差距也在逐漸減小。北疆內(nèi)部的基尼系數(shù)從 2007 年以來一直小于南疆,在 2003 年到 2008 年之間,基尼系數(shù)處于 0.4—0.5 之間,屬于中警警度水平,從 2009 年開始進入輕警警度水平,北疆貧富差距逐漸處于可接受的狀態(tài)。而南疆區(qū)域,從 2003 年的 0.36 上升到 2008 年的 0.45,之后呈現(xiàn)逐年下降趨勢?？梢?近幾年科技向南發(fā)展及大力援疆計劃的實施對縮小南北疆貧富差距已見成效。

圖9 2003—2018年南北疆基尼系數(shù)變化Fig.9 The change of Gini coefficient in South and North Xinjiang from 2003 to 2018

3.4.2南北疆經(jīng)濟差異分析

研究期內(nèi)南北疆區(qū)域經(jīng)濟差異系數(shù)變化波動不大,北疆區(qū)域經(jīng)濟差異系數(shù)明顯高于南疆區(qū)域(圖10)。北疆內(nèi)部間的經(jīng)濟差異系數(shù)從 2003 年的 0.86 逐漸上升到 2006 年的 0.86,之后逐年下降至2018年的 0.82,南疆區(qū)域經(jīng)濟差異系數(shù)變化細微,基本處于0.8左右。這與新疆近年來發(fā)展態(tài)勢相符,南疆地區(qū)需扶貧的人口占據(jù)了全疆人口的85%,相對落后的經(jīng)濟發(fā)展自始至終限制了南疆區(qū)域經(jīng)濟內(nèi)部的差異水平[27]。

圖10 2003—2018年南北疆經(jīng)濟差異系數(shù)變化Fig.10 The change of economic difference coefficient between North and South Xinjiang in 2003—2018

4 結(jié)論與討論

4.1 討論

隨著生態(tài)足跡方法的發(fā)展,更為準確的量化區(qū)域自然資本利用與流轉(zhuǎn)的真實狀況一直以來是模型優(yōu)化的方向[24,42]。因此本文著眼于南北疆不均衡發(fā)展的背景下,利用改進后的三維生態(tài)足跡模型測度新疆整體及各地州市自然資本利用情況,結(jié)合基尼系數(shù)和經(jīng)濟差異化系數(shù)從自然與經(jīng)濟的視角量化南北疆發(fā)展分異的狀況。通過與新疆已有的相關研究成果進行比較,發(fā)現(xiàn)本文測算結(jié)果與熊傳合[25]、張娜[43]、韓芳芳[44- 45]、史磊[46]和樊高源等[47]測算的相同時期新疆整體或地州市的人均生態(tài)足跡、人均生態(tài)承載力和人均生態(tài)赤字的結(jié)果偏差較小且整體增減趨勢基本一致。造成部分偏差的原因可能為均衡因子和產(chǎn)量因子的選取不同以及生物賬戶核算項目的差別等。對此,在后期的研究中很有必要探索更適用于新疆且統(tǒng)一賬戶的生態(tài)足跡方法核算自然資本。

化石能源是新疆自給有余的優(yōu)勢資源,能源足跡在研究期內(nèi)一直以來都是生態(tài)足跡的決定性部分,2018年占據(jù)大約71%的生態(tài)足跡份額。本文僅探究了各類生物生產(chǎn)性用地對生態(tài)足跡的貢獻程度,而新疆本身資源豐富,作為能源的流出地區(qū),資源本身也可以認為是抵消生態(tài)赤字的手段,某種程度上可以將新疆自身的化石能源也視為一種生態(tài)容量,所以有待從這個角度加深研究。

4.2 結(jié)論

本文立足于量化新疆南北疆自然資源與區(qū)域經(jīng)濟差異的視角,基于改進后的三維生態(tài)足跡模型及引入資本流量占用率和存量流量利用比對2003—2018年新疆三維生態(tài)足跡進行分析,以期把握新疆整體可持續(xù)性發(fā)展脈絡,為進一步探明南北疆發(fā)展差異的動因,對研究期內(nèi)各地州市人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)赤字進行核算,并針對南北疆自然資本利用的差異性進行對比分析,利用偏最小二乘回歸法探尋影響生態(tài)足跡變化的驅(qū)動因素,最后結(jié)合基尼系數(shù)及差異系數(shù)核算南北疆經(jīng)濟分異程度。研究表明：

(1)在2003—2018年間,新疆人均生態(tài)足跡逐漸增加,人均生態(tài)承載力變化波動細微,16年內(nèi)新疆人均生態(tài)赤字由2003年的2.247 hm2增長到2018年的7.356 hm2,增長了近3.3倍,可見生態(tài)壓力不斷加大,處于生態(tài)不可持續(xù)的發(fā)展狀態(tài)。

(2)在2003—2018年間,新疆人均區(qū)域足跡廣度總體上呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢,其變化趨勢與人均生態(tài)足跡基本一致。人均區(qū)域足跡深度整體上呈波動上升趨勢,居民需要大約2個新疆空間上的生物生產(chǎn)性用地才能達到可持續(xù)的滿足期間資源的消耗量。

(3)研究期內(nèi)資本流量的占用率不斷上升,生態(tài)所能提供的自然資本逐漸趨于飽和狀態(tài)。存量流量利用比以年均5.6%的增長速度逐漸上升,表明新疆以逐漸加大存量資本來彌補流量資本不足的情況已經(jīng)成為常態(tài),生態(tài)赤字問題愈發(fā)嚴重。

(4)從2003年到2018年間各地州市人均生態(tài)足跡在研究期均有不同程度的增加,南北疆地區(qū)增長幅度存在明顯差異,北疆地區(qū)的人均生態(tài)足跡值(14.923 hm2/人)普遍高于南疆人均生態(tài)足跡值(5.274 hm2/人)。克拉瑪依市、烏魯木齊市以及昌吉回族自治州人均生態(tài)足跡值明顯高于其他地區(qū)。和田地區(qū)、克州及喀什地區(qū)人均生態(tài)足跡值明顯低于北疆地區(qū)。新疆各地州市生態(tài)赤字情況呈現(xiàn)不同程度的增長趨勢,北疆生態(tài)壓力逐漸加重的態(tài)勢高于南疆。

(5)第一產(chǎn)業(yè)增加值對生態(tài)足跡正向驅(qū)動作用最為顯著,第三產(chǎn)業(yè)增加值對生態(tài)足跡起到逆向驅(qū)動作用。南北疆地區(qū)基尼系數(shù)維持在 0.4—0.5 之間,處于中警警度水平。南疆區(qū)域經(jīng)濟差異系數(shù)變化波動不大,北疆區(qū)域經(jīng)濟差異系數(shù)明顯高于南疆區(qū)域。

綜上所述,新疆在16年間一直處于不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài),各地州市自然資本利用差異顯著,北疆對流量資本的利用以及對存量資本的消耗均高于南疆地區(qū)。經(jīng)濟發(fā)展模式、自然資源稟賦、人口及政策都主導著自然資本的演變。新疆作為自然資源豐富的大省,提高資源利用效率以及把控生態(tài)安全防線,平衡好社會財富積累和控制生態(tài)赤字的天平,及時止損,南北疆協(xié)調(diào)發(fā)展,才能打好新疆可持續(xù)發(fā)展的攻堅戰(zhàn)。